DE80846C

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Publication number: DE80846C
Application number: DENDAT80846D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 47: Maschinenelemente.

Bei Arbeitsübertragung durch Getriebe findet bei gröfserer Belastung ein erheblicher Verlust statt durch die Reibung. Die vorliegende Erfindung vermeidet nun die Druckbelastung reibender Flächen durch Anwendung magnetischer Anziehung, die der Druckrichtung entgegengesetzt wirkt, so dafs gleichsam, bildlich ausgedrückt, auf Zug beanspruchte magnetische Kraftlinien zur Arbeitsübertragung dienen, an Stelle der auf Druck beanspruchten reibenden Flächen (z. B. der Zapfen, Lagerschalen, Schienen) des Getriebes, die nunmehr als Führungen zu bezeichnen sind.

Im Folgenden sei die Anordnung beschrieben in Anwendung bei einem Schubkurbelgetriebe.

Z, Fig. Ί, sei der Cylinder einer Compressionsmaschine, K deren Kolben, G die Kolbenstange, r der Kreuzkopf, ff die Geradführung, P die Pleuelstange, u die Kurbel, w die Welle des Schwungrades R. In der gezeichneten Stellung übt nun der Kreuzkopf r auf die untere Schiene f der Geradführung einen Druck aus; dieser wird nunmehr durch einen passend angebrachten Magneten In₁, der auf die Eisentheile des Kreuzkopfes oder eines mit dem Kreuzkopfe verbundenen Ankers oder auf einen zweiten, am Kreuzkopf angebrachten Magneten anziehend wirkt, ausgeglichen.

Wird K durch Expansion der Arbeitsflüssigkeit in Z wieder zurückgetrieben, dann wird statt Mz₁ der untere Magnet m.₂- erregt. Ist Z aber z. B. ein Pumpencylinder und saugt K, dann ist natürlich nur der eine Magnet MJ₁ zu erregen.

In Fig; 2 ist eine Druckausgleichung für ein Kreuzkopfgelenk dargestellt. Der hier mit der Pleuelstange P verbundene Zapfen ϊ drückt bei Compression auf die Lagerschale h der Kolbenstange G bezw. des Kreuzkopfes. Dieser Druck wird aufgehoben durch die Anziehung des an G befestigten Magneten m₃ auf den Zapfen i oder auf einen mit i. verbundenen Anker oder Magneten.

Auf ähnliche Weise werden die Drucke in den übrigen Gelenktheilen, Zapfen und Lagern des Schubkurbelgetriebes und der Welle ausgeglichen. Diese magnetische Druckausgleichung kann in verschiedenen anderen Formen ausgeführt werden, je nachdem die auf einander " drückenden Zapfen und Lagerschalen mit dem einen oder anderen Theile des Getriebes verbunden sind. Die magnetisch auf einander wirkenden Theile — allgemein Magnet und Anker — können mit einander vertauscht werden; statt des Ankers kann auch ein zweiter Magnet verwendet werden; Theile des Getriebes können selbst als Magnete dienen; so besteht (Fig. %) der Kreuzkopf r aus zwei Magneten m, und W₂, die abwechselnd, wie eingangs erwähnt, auf die hier als Anker dienenden Schienen ff der Geradführung wirken. In Fig. 4 ist der mit G verbundene Zapfen i des Kreuzkopfes mit einer Erregers'pule e versehen und wirkt hier auf die eiserne Schale S der Pleuelstange P.

Die sonst an einander reibenden magnetisirten Flächen werden zweckmüfsig mit einem nicht magnetischen Metall gefüttert, um eine directe Berührung zu vermeiden.

An Stelle eines Magneten und Ankers können auch mehrere Magnete und Anker verwendet werden.

In den meisten Fällen wird die Anziehung veränderlich sein müssen, wie ja auch der Druck verschieden sein kann. Diese Regelung der Anziehung der Druckausgleichung bildet den wesentlichen Gegenstand vorliegender Erfindung. Periodisch wiederkehrende, im Voraus bekannte wechselnde Drucke lassen sich einfach entsprechend ausgleichen durch passende Gestaltung der Polflächen des Magneten oder Ankers, durch Aenderung des Abstandes zwisch'en Magnet und Anker, durch Anbringen verschieden starker Magnete, durch Aenderung der Erregung, z. B. mittelst Widerstände, Nebenschlüsse, mittelst Ein- oder Ausschalten von Hilfsmagneten oder besonderen Spulen auf dem Magneten, die verstärkend oder schwächend wirken.

Man kann auch direct den Erregerstrom periodisch wechseln lassen, indem man z. B., wie in Fig. 5, an dem Schwungrade R einen Magneten m anbringt, der im Verlaufe der Drehung von R an Ankerspulen S₁ und S₂ vorbeigeht und in denselben Ströme inducirl, die dann die mit S₁ und S₂ verbundenen Magneten m, und m₂ abwechselnd und verschieden stark erregen, wie es nöthig wird für die Anordnung nach Fig. 1.

Aehnliche Verbindungen und Anordnungen von inducirenden Magneten und stromerzeugenden Ankerspulen können auch für die übrigen Theile des Getriebes angewendet werden. Statt der kreisenden Magnete bezw. Ankerspulen können auch schwingende zur Stromerzeugung dienen; es können z. B. mit der Kolbenstange Magnete verbunden werden, deren Kraftlinien abwechselnd Inductionsspulen schneiden und so Ströme in denselben erzeugen, die dann den Erregerspulen zugeführt werden.

Nicht periodische Druckänderungen werden ausgeglichen durch Stromregelungsvorrichtungen, die dadurch bethätigt werden, dafs man D)^rnamometer mit jenen Regelungsvorrichtungen des Erregerstromkreises verbindet, die entsprechend der Belastung der Maschine die Magnete mehr oder weniger stark wirken lassen.

Die Druckausgleichung durch magnetische Anziehung kann auf verschiedene andere mechanische Anordnungen angewendet werden, Z.B.Getriebe mit Excenterscheiben, mitBalancirhebel, Kurbelschleifen, in Lagern laufende Wellen und andere mehr.

Für eine Pumpe mit Kurbclschlcife stellt Fig. 6 eine Ausführung dar. Der am Rade R angebrachte Zapfen m, der in die Schienen ff¹ der Schleife eingreift, ist hier zweitheilig, die eine Hälfte besteht aus Rothgufs, die andere (schraffirte) aus Eisen, welches magnetisch erregt wird. In der oberen Stellung von m gleicht die auf/¹ wirkende Anziehung den Druck zwischen m und f aus, bei der unteren den zwischen m und f^u Es wird also hier allein durch die entsprechende Bewegung des einen magnetischen Theiles m und passende Form desselben der Wechsel der Anziehung herbeigeführt. Eine Entlastung der Schwungradwelle und der zugehörigen Lagerschale von dem Compressionsdrucke in Z ist z. B. in Fig. 7 veranschaulicht; hier ist mit dem Schwungrade jR ein Magnet m verbunden, durch dessen Anziehung auf den mit dem Gestell verschraubten Anker α der Druck zwischen Welle w und der Lagerschale h aufgehoben wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Magnetische oder elektromagnetische Druckentlastung der Reibungsflächen für Getriebe mit wechselnder Druckbeanspruchung (Schubkurbelgetriebe und ähnliche), dadurch gekennzeichnet, dafs die Anziehung bezw. Abstofsung der als Magnete oder Anker ausgebildeten reibenden Theile oder besonders angeordneter Magnete entsprechend den periodisch wechselnden Drucken durch die Gestaltung, Lagenänderung oder verschiedene Erregung der Magnete selbstthätiggeregelt wird.

2. Eine Druckentlastung nach Anspruch 1., gekennzeichnet durch die Anordnung von Stromerzeugern, die mit dem zu entlastenden Getriebe so verbunden sind, dafs Stärke und Richtung der zur Erregung der druckausgleichenden Magnete dienenden Ströme sich in demselben Sinne, wie die auszugleichenden Reibungsdrucke selbstthätig ändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.